镁基大块非晶合金在深过冷液相区的塑性变形

研究了Mg65Cu25Y7Nd3大块非晶合金在玻璃转化温度Tg附近及深过冷液相区的等温压缩变形行为。结果表明，Mg65Cu25Y7Nd3大块非晶合金的塑性变形与加热温度和加载时间紧密相关。在423K时该大块非晶合金具有一定的塑性，而在深过冷液相区则具有良好的塑性。通过系列试验，得出了Mg65Cu25Y7Nd3大块非晶合金的最佳加热温度为443～463K，加载时间约10min。对大块非晶合金在变形过程中的结构变化的分析表明，在本试验条件下，压缩变形对Mg65Cu25Y7Nd3大块非晶合金的晶化过程没有明显的影响。     

Zr基大块非晶合金在过冷液相区的尺寸效应研究

为了研究Zr55Cu30Al10Ni5大块非晶合金在过冷液相区的尺寸效应,进行了温度为421,431,441,451℃,应变速率为0.01,0.005,0.002,0.001s-1,尺寸为3,2,1,0.6mm下共计64组的压缩试验。根据得到的力和位移曲线求出真实应力应变曲线,分析曲线得到稳态流动应力、应力过冲峰值、应力过冲峰值对应的应变与尺寸的关系,最后得出随着试样尺寸的增大,真实应力值随之减小,稳态流动应力减小,应力过冲峰值减小,且出现的位置随尺寸的增大而后移。     

Zr基块体非晶合金在过冷液相区的超塑性流变行为

研究了Zr41.25Ti13.75Ni10Cul2．5Be22.5(原子分数,%)块体非晶合金在玻璃转变终了温度Tg^end附近的4个特征温度点(616,636,656和676K)的等温拉伸行为．结果表明,块体非晶合金的超塑性能与环境温度及拉伸速度紧密相关．在656K,以5mm／min的速度拉伸时,获得了1625％的最大延伸率利用速度突变法测出了636,656及676K时的应力敏感指数分别为0．25,0．65和0．93．利用自由体积模型对块体非晶合金的超塑性流变行为的微观机制进行了分析．     

Zr55Cu30Al10Ni5块体非晶合金在过冷液态区的流变行为及本构关系

Zr55Cu30Al10Ni5块体非晶合金(BMG)在过冷液态区内的单向压缩实验表明:材料在过冷液态区内的形变行为强烈依赖于温度和变形速率.随着应变速率的增加,材料的流变特征由Newtonian流变转变为非Newtonian流变.利用扩展指数本构方程模型建立了非晶合金的流变应力,应变速率和温度的关系.     

镁基大块非晶合金在深过冷液体区间的表面复制特性

分别采用两种不同的Al-Si二元合金作为复制用原始表面,对Mg65Cu25Y7Nd3大块非晶合金在深过冷液体区间的表面复制特性进行了研究.结果表明,在所用载荷为10N时,Mg65Cu25Y7Nd3大块非晶合金在深过冷液体区间可以很好地复制复杂的表面形貌.     

Zr基非晶合金在过冷液相区的高应变速率压缩变形行为

利用Gleeble1500热模拟机研究了Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni10Be22.5非晶合金在过冷液相区内633、653和673K,应变速率分别为2×10-2s-1和2×10-1s-1条件下的单向压缩变形行为.结果表明:在673 K时两种应变速率下,该合金都具有很好的塑性,尤其在2×10-2s-1时流变应力只有74 MPa,非常适于进行超塑性加工.对非晶合金的断口进行了观察,得到柱状非晶合金压缩变形时外观和断口形貌随着变形条件的变化规律.采用自由体积模型对非晶合金的形变和断裂的微观机制进行了分析.     

大块非晶合金的超塑性研究进展

对大块非晶合金在过冷液相区内的超塑性变形特点进行了评述.介绍了在过冷液相区内的流变行为和变形后的组织结构变化,并解释了超塑性变形的机理.同时,对大块非晶合金的超塑性成形技术发展现状况进行了概述.     

Zr_(55)Al_(10)Ni_5Cu_(30)大块非晶合金在过冷液相区内虚拟应力模型的改进

针对描述非晶合金在过冷液相区流动行为的虚拟应力模型虽然能定性分析应力-应变关系,但定量计算误差很大的问题,以Zr55Al10Ni5Cu30为例,采用MATLAB遗传算法优化弹性模量、最大应力和最大松弛时间,提高了模型对应力峰值及稳态应力值的计算精度;提出时间调整因子概念,可提高对应力变化历史描述的准确度;改进后的虚拟应力模型与Zr55Al10Ni5Cu30大块非晶合金单轴压缩实验的结果吻合较好。     

Zr基非晶合金在过冷液相区静液挤压的变形行为及结构

研究了Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni10Be22.5非晶合金在过冷液相区内静液挤压的变形行为以及结构变化。结果表明:非晶合金在高应变速率下产生了明显的塑性变形,直径从16 mm变为12 mm,断裂为4段,且样品断口上随机分布着充分发展与未充分发展的脉纹式切变带,由此可看出非晶合金的变形为非牛顿体变形行为;挤压后的样品约有3%的非晶相发生晶化,在非晶基体上析出10~20 nm的纳米晶粒,导致挤压后非晶合金的热稳定性降低;静液挤压高应变速率变形条件使非晶合金产生非均匀流变,是造成非晶合金断裂的主要原因。     

Zr基大块非晶合金在过冷液相区的静液挤压塑性变形研究

通过Gleeble1500热模拟试验,选择纯铁作为挤压包套材料,然后对非晶合金在390℃、应变速率8.9×10-1s-1的条件下进行了静液挤压。Zr非晶合金产生了塑性变形,但没有发生均匀粘滞性流动,而是断裂成两段。样品断口上随机分布着充分与未充分发展的“脉纹”状切变带,并且断面上出现了类似流动熔体凝固后的特征结构。高应变速率变形条件使非晶合金产生的非均匀流变,以及静液挤压时纯铁先于非晶合金的流动变形是造成非晶合金断裂的主要原因。挤压态非晶合金的过冷液相区减小,热稳定性有所降低。     

Crystallization of Mg-based bulk metallic glass

1 Introduction Since INOUE et al[1,2] reported that amorphousalloy with the composition of Mg65Cu25Y10 could beproduced with thickness up to 4 mm by conventionamold casting technique, Mg-based bulk metallic glasses(BMGs) have been proposed as a new kind …     

Zr基块体非晶合金的微塑性成形性能

采用自行研制的微成形系统进行热压缩实验,分别研究成形温度、成形时间和冲头速度等对尺寸为d1 mm×1.5 mm的Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni10Be22.5块体非晶合金(Vit.1)在过冷液相区微塑性成形性能的影响规律。进一步研究了不同坯料尺寸对Vit.1块体非晶合金在过冷液相区超塑性成形性能的影响程度,结果表明流动应力随坯料尺寸的减小而降低。在此基础上,利用闭式模锻方法成形了分度圆直径为d1 mm的微型齿轮,采用SEM观察成形件的表面形貌,结果表明采用微成形方法可以获得尺寸精度较高的Vit.1块体非晶合金微型齿轮。     

新型铜合金/非晶复合材料的挤压成形特性

基于大块非晶在过冷液相区间具有较好的热塑性成形特点,选择铜基非晶Cu40Zr44Ag8Al8和铜合金,通过挤压成形工艺,制备出一种新型的铜合金/非晶复合材料;在703 K和挤压速度为0.4 mm/min下对该复合材料进行挤压,获得铜合金、非晶复合材料棒材.通过光学金相(OM)、X射线衍射(XRD)、示差扫描量热分析(DSC)和维氏硬度测试(HV)对挤压变形前、后芯部非晶进行形貌观察和结构分析.结果表明:芯部非晶在挤压前期呈不均匀分布,而后分布非常均匀;结合XRD、DSC和硬度的结果分析,在703 K下挤压后,芯部非晶没有发生晶化.     

Deformation of metallic glasses with special emphasis in supercooled liquid region

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＩｎｔｅｎｓｉｖｅｅｆｆｏｒｔｓｈａｖｅｂｅｅｎｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｏｖｅｒｔｈｅｐａｓｔｄｅｃａｄｅｔｏｄｅｖｅｌｏｐｍｅａｎｓｔｏｓｌｏｗｄｏｗｎｔｈｅｐｈａｓｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｋｉｎｅｔｉｃｓｄｕｒｉｎｇｔｈｅ     

Cu-based bulk amorphous alloy with larger glass-forming ability and supercooled liquid region

The glassy rod with a maximum sample thickness of 11 mm and larger supercooled liquid region of 108 K was successfully fabricated when substituting Cu with minor amount of Ag in the Cu–Zr–Al–Gd alloy system. The value of γ reaches a maximum of 0.418 for the Cu_45.5Zr₄₅Al₇Gd₂Ag_0.5 bulk metallic glass (BMG) alloy. The high glass-forming ability (GFA) and larger supercooled liquid region are discussed from atomic size, negative mixing heat among constituent elements and thermodynamics.     

小冲杆试验法评价大块非晶合金的超塑性性能

采用小冲杆试验法(SPT)研究了大块非晶合金(Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni10Be22.5)在不同温度和不同压头速度下的变形行为,通过SPT载荷-位移曲线结合理论分析,确定大块非晶(BMG)材料超塑性本构关系.结果表明,BMG材料的SPT载荷-位移曲线对压头速度和实验温度的敏感性较高,而SPT载荷-位移曲线的形状与材料的应变速率敏感系数、粘度、压头速度等因素有关.在应变速率敏感系数和压头速度固定的条件下,SPT最大破裂载荷与粘度成正比;最大破裂位移仅随应变速率敏感系数的增大而增大,而与压头速度和粘度的大小无关.获得了Zr41.25Ti13.75Ni10Cu12.5Be22.5 BMG应变速率敏感系数和表观粘度,确定了该合金的超塑性本构关系.